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想象动物界是一座庞大而 sprawling 的图书馆。长期以来,科学家们只阅读了其中少数几个特定“区域”的“书籍”(肠道细菌),例如哺乳动物区或鸟类区。但从未有人尝试通读整座图书馆,以观察故事从第一章至今是如何演变的。
本文介绍了一个名为GMToL(生命之树肠道微生物组)的全新大型项目。这就像一张庞大而有序的图书馆地图。研究人员从 1,553 种不同动物物种中收集了 17,366 份“读书报告”(样本),涵盖从微小昆虫到巨型鲸鱼的一切。他们从 284 项不同研究中提取这些报告,构建出一幅统一而宏大的图景。
通过审视这张完整地图,他们发现了以下内容:
1. 原始配方
通过一种特殊的“时间旅行”方法(称为祖先状态重建)来推测远古动物的饮食,他们发现最早的动物肠道很可能由一个名为Pseudomonadota的细菌类群主导。你可以将其视为动物界肠道的“原始风味”。
2. 风味大转换
随着动物进化并登陆,其肠道的“风味”发生了剧烈变化,就像一家餐厅在几个世纪中不断更换菜单:
- 四足动物转变:当四足动物(tetrapods)进化时,肠道菜单发生了切换。原始风味逐渐消退,一个名为Bacteroidota的新类群取而代之,成为主要成分。
- 哺乳动物与鸟类的特色:随后,随着哺乳动物和鸟类的分化,菜单再次改变。如今,一个名为Bacillota的第三类群成为了这些动物肠道中的主角。
3. 发现恒常元素
尽管菜单变化如此巨大,研究人员仍发现了一些“经典菜肴”(核心微生物),它们在漫长的岁月中始终保留在不同动物家族的菜单上。
为何这很重要
这张新地图不仅告诉我们过去发生了什么,还为科学家提供了一个可靠的“基线”或标尺,用以衡量未来的发现。它使研究人员能够针对一种从未研究过的动物,仅凭其在生命之树上的位置,就能对其肠道细菌的可能面貌做出有根据的推测。本质上,他们构建了终极参考指南,以理解随着动物自身的进化,其体内微观世界是如何变化的。
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